vignette|Un Lockheed TriStar K1 de la Royal Air Force ravitaillant en carburant deux McDonnell-Douglas F/A-18C Hornet de la marine américaine (2008).

Le ravitaillement en vol (en anglais : ) est le processus de transfert de carburant d'un avion ravitailleur vers un avion (ou un hélicoptère) récepteur pendant le vol.. L'objectif est de permettre à des appareils d'effectuer des vols sur de plus grandes distances, ou d'effectuer de plus longues patrouilles dans un secteur donné. Il permet en particulier de s'affranchir des limites d'autonomie inhérentes aux appareils de petite taille, comme les chasseurs.

Outre l'augmentation de l'autonomie, le ravitaillement en vol est parfois utilisé pour permettre à un avion de décoller avec une charge de carburant réduite, pour pouvoir emporter une charge utile plus lourde, ou de décoller d'une piste très courte. Ainsi un chasseur-bombardier peut décoller d'un porte-avion avec plus d'armement.

Les premiers essais de ravitaillement en vol remontent aux années 1920. La solution est employée de façon anecdotique pour le transport postal juste avant la Seconde Guerre mondiale. Ignorée par tous les belligérants pendant le conflit, elle est reconnue peu après la fin de celui-ci, d'abord aux États-Unis, comme un moyen d'augmenter le rayon d'action des avions militaires. Le ravitaillement en vol s'avère beaucoup plus sûr que d'autres moyens expérimentés après-guerre, comme le fait de transporter un petit chasseur dans la soute d'un bombardier lourd (aéronef parasite). Le ravitaillement en vol est utilisé de façon opérationnelle pour la première fois pendant la guerre de Corée et joue un rôle important dans tous les conflits postérieurs.

Deux techniques de ravitaillement existent. L'une () fait appel à une perche rigide, télescopique, que l'avion ravitailleur déploie pour l'accrocher dans un réceptacle sur le dos de l'avion récepteur. Dans l'autre technique (), l'avion ravitailleur déploie un tuyau souple, stabilisé par un panier qui crée une traînée aérodynamique, et l'avion récepteur vient y verrouiller sa perche de ravitaillement. Cette deuxième solution a l'inconvénient d'offrir un débit de carburant plus limité, mais elle demande des modifications beaucoup moins lourdes à l'avion ravitailleur.

Certaines études prospectives s'intéressent à l'idée d'utiliser le ravitaillement en vol pour les avions de ligne, ce qui permettrait, dans certains cas, de réduire la consommation de carburant.

Objectifs

vignette|Un ravitaillant un Su-30MKA de l'armée de l'air algérienne.

L'autonomie d'un aéronef, de quelque catégorie qu'il soit, est un critère très important pour déterminer les missions dont il est capable. Pour un appareil militaire, on utilise principalement trois paramètres différents, mais liés. Le rayon d'action est la distance jusqu'au point le plus lointain que peut atteindre un avion en conservant assez de carburant pour revenir à son point de départ. C'est le paramètre le plus important pour un bombardier, par exemple. La distance franchissable est la distance maximale qu'un avion peut parcourir sans ravitaillement. Elle correspond à peu près au double du rayon d'action (mais pas exactement, en raison de subtilités concernant la charge transportée et la réserve de carburant de sécurité). Enfin, l’autonomie, elle, n'est pas une distance, mais le temps pendant lequel un avion est capable de rester en l'air (à une vitesse réduite). C'est une donnée importante pour un avion destiné à des missions de surveillance et de patrouille.. Il existe des effets d'échelle qui font qu'un petit avion tend à avoir une autonomie plus limitée qu'un avion de grande taille. Cela tient, principalement, au fait que la capacité d'emport de carburant croît avec le cube des dimensions de l'avion tandis que le poids et la traînée aérodynamique augmentent plutôt avec son carré..

L'objectif principal du ravitaillement en vol est d'augmenter l'autonomie des avions (ou des hélicoptères) bien au-delà de ce que permet la capacité de leurs réservoirs de carburants. Ainsi, un avion d'attaque au sol peut atteindre une cible qui serait autrement bien trop éloignée de sa base, un chasseur peut être convoyé vers le théâtre des opérations sur un autre continent, un AWACS peut rester une journée entière sur site. Les avions ravitailleurs entrent ainsi dans la catégorie des multiplicateurs de forces, c'est-à-dire des moyens militaires qui, sans prendre part directement au combat, augmentent les capacités des forces de première ligne..

Dans certains cas, le ravitaillement en vol est aussi une méthode pour augmenter la charge utile d'un avion. L'avion-cargo lourd Lockheed C-5 Galaxy y fait souvent appel. Dans ce cas, l'avion décolle avec une charge tellement lourde que pour ne pas dépasser sa masse maximale au décollage, il ne peut emporter qu'une quantité très réduite de carburant. Il est ravitaillé en vol peu après son décollage..

Historique

Premiers essais vignette|Le capitaine Lowell H. Smith et le lieutenant John P. Richter recevant le premier ravitaillement en vol le , à bord d'un avion piloté par le premier lieutenant Virgil Hine et le premier lieutenant Frank W. Seifert. Le premier ravitaillement en vol entre deux avions, basé sur le développement d'Alexander P. de Seversky, a lieu le , entre deux biplans Airco DH-4B de l'United States Army Air Service. Un record d'endurance est établi les 27 et par trois DH-4B (un récepteur et deux ravitailleurs), dans lesquels l'appareil récepteur reste en l'air plus de , utilisant neuf ravitaillements en vol pour transférer () d'essence pour avions (Avgas) et () d'huile moteur. Les mêmes équipages démontrent l'utilité de cette technique le , lorsqu'un DH-4 vole de Sumas, dans l'État de Washington, à la frontière canado-américaine, à destination de Tijuana, au Mexique, atterrissant à San Diego, en effectuant le ravitaillement en vol à Eugene, en Oregon, et Sacramento, en Californie..

De 1923 à la fin des années 1930, le ravitaillement en vol est pratiqué dans le cadre de spectacles de cirque volant, un genre alors populaire, et ponctuellement expérimenté par des militaires de plusieurs nations. C'est ainsi qu'en 1928, un biplan de Havilland de l'armée belge reste en vol pendant soixante heures. Au mois de janvier suivant, le Question Mark, un Fokker F.VII de l', porte ce record à .. Un aviateur civil britannique, Alan Cobham, un des fondateurs du constructeur Airspeed, mène aussi des expérimentations dans cette période. Il rachète les brevets déposés par son compatriote pour un système de ravitaillement et crée la société Cobham en 1935, pour commercialiser le ravitaillement en vol. Il parvient à convaincre d'utiliser cette technique sur une ligne transatlantique..

En 1935, les frères , deux Américains, améliorent aussi la technique de leur côté. Ils établissent un record qui fait beaucoup de bruit, en volant pendant vingt-trois jours sans interruption à bord de leur Curtiss Robin, ravitaillé plusieurs fois par jour (en carburant, mais aussi en eau et en nourriture) par un autre appareil.. Malgré le fait qu'il ait été assez largement expérimenté avant le conflit, le ravitaillement n'est utilisé par aucun des belligérants (et n'est même guère envisagé) pendant la Seconde Guerre mondiale, n'étant pas considéré par les états-majors comme une technologie assez mature pour être utilisée à grande échelle. Pourtant, les limitations d'autonomie des avions sont une préoccupation permanente pendant la guerre, en particulier du fait du manque de chasseurs capables d'escorter les bombardiers pendant les raids les plus longs..

Développement et recherche d'alternatives après-guerre

En 1949, un bombardier Boeing B-50 (version améliorée du B-29) appelé Lucky Lady II entre dans l'histoire en effectuant le premier vol autour du monde sans escale, grâce à plusieurs ravitaillements en vol effectués par des KB-29. Il se pose le sur la base texane d'où il est parti, après de vol. Au-delà de l'exploit technique et humain, il s'agit d'une démonstration de force à l'adresse des Soviétiques, montrant qu'aucun point de la carte n'est hors de portée des bombardiers américains..

D'autres méthodes pour augmenter le rayon d'action des avions de petite taille, comme les chasseurs, sont expérimentées en parallèle. Le principe du chasseur parasite (un concept qui remonte à 1918) consiste à transporter un chasseur dans la soute d'un bombardier et à le lâcher en vol pour affronter des intercepteurs ennemis. Le McDonnell XF-85 Goblin est ainsi développé pour être transporté, largué, puis récupéré par un Convair B-36 Peacemaker. Les essais en vol sont peu concluants et le projet est abandonné en 1949..

Le projet FICON, lancé après l'abandon du XF-85, reprend le concept de l'avion parasite, mais il ne s'agit plus, cette fois, d'un rôle d'escorte. Le Republic F-84 Thunderjet transporté par le B-36 est ici destiné à être utilisé comme vecteur nucléaire, capable d'approcher des cibles défendues inaccessibles à un avion aussi lourd, lent et peu manœuvrable que le Peacemaker, ou comme avion de reconnaissance. Comme le projet précédent, FICON donne lieu à une série d'essais en vol, mais est abandonné (en 1956). La procédure de récupération des avions en vol est trop dangereuse, et le nouveau Lockheed U-2 répond au besoin d'avion de reconnaissance à longue autonomie..

Dans le même temps, une autre méthode est expérimentée. Elle consiste à attacher deux avions de petite taille de part et d'autre d'un avion principal, avec un système d'amarrage dans les saumons d'aile. Les trois avions forment alors un seul ensemble aérodynamique, dont l'efficacité est accrue grâce à un grand allongement effectif. L'idée est que les deux chasseurs volent attachés au bombardier en régime de croisière, et, si des intercepteurs sont envoyés à la rencontre du groupe, se détachent pour les combattre. Cette méthode est expérimentée à partir de 1950 avec un B-29 et deux F-84, dans le cadre du projet Mx-1016 « Tip Tow ». En , un accident cause la perte des trois appareils et la mort des six membres d'équipage, provoquant l'abandon du projet... Le concept est cependant expérimenté à nouveau dans le cadre du projet « TomTom » avec un B-36 (le même exemplaire utilisé sur le projet FICON). L'idée est définitivement enterrée en 1956..

En , deux hélicoptères HH-3E Jolly Green Giant de l'US Air Force traversent l'océan Atlantique de New York à Paris sans escale. Pour cela, en vol à partir de C-130 Hercules ont eu lieu à des altitudes comprises entre et . Le voyage dure tout de même plus de ..

Techniques et standards

Dans la technique appelée en anglais , ou parfois , l'avion ravitailleur, alors qu'il vole en ligne droite, à vitesse et altitude constantes, déploie derrière lui un tuyau relativement souple, terminé par un panier-parachute qui le freine et le stabilise par sa trainée aérodynamique. L'avion à ravitailler est équipé d'une sonde. Le pilote de l'avion récepteur est responsable de la manœuvre : il doit positionner la sonde de son avion derrière le panier et l'engager. Il faut une survitesse d'environ trois ou quatre km/h pour que le verrouillage se fasse. Une fois cette opération réalisée, le transfert de carburant peut commencer...

L'équipement de type est suffisamment compact pour être entièrement contenu dans une nacelle amovible, qui peut être monté sur un point d'emport « humide » d'un avion de combat, afin de l'utiliser comme ravitailleur léger. Une telle nacelle pèse un peu plus de , elle contient le panier et le tuyau, qui peuvent se replier complètement dans la nacelle, le moteur permettant de rouler et dérouler le tuyau, ainsi qu'une petite hélice fournissant l'énergie dont elle a besoin..

Perche télescopique